生物膜的培養(yǎng)常稱為掛膜。掛膜菌種大多數(shù)采用生活糞便污水或活性污泥混合液。由于生物膜中微生物固著生長,適宜特殊菌種的生存,所以,掛膜有時(shí)也可采用純培養(yǎng)的特異菌種菌液。特異菌種可單獨(dú)使用,也可以同活性污泥混合使用,由于所用的特異菌種比一般自然篩選的微生物更適宜于廢水環(huán)境,因此,在與活性污泥混合使用時(shí),仍可保持特異菌種在生物相中的優(yōu)勢。
掛膜過程必須使微生物吸附在固體支撐物上,同時(shí),還應(yīng)不斷供給營養(yǎng)物,使附著的微生物能在載體上繁殖,不被水流沖走。單純的菌液或活性污泥混合液接種,即使固相支撐物上吸附有微生物,但還是不牢固,因此,在掛膜時(shí)應(yīng)將菌液和營養(yǎng)液同時(shí)投加。
掛膜方法一般有兩種。一種是閉路循環(huán)法,即將菌液和營養(yǎng)液從設(shè)備的一端流入,從另一端流出,將流出液收集在水槽內(nèi),槽內(nèi)不斷曝氣,使菌與污泥處于懸浮狀態(tài),曝氣一段時(shí)間后,進(jìn)人分離池進(jìn)行沉淀(0.5-1.0h),去掉上清液,適當(dāng)添加營養(yǎng)液或菌液,再回流入生物膜反應(yīng)設(shè)備,如此形成一個(gè)閉路系統(tǒng)。直到發(fā)現(xiàn)載體上長有黏狀泥,即開始連續(xù)進(jìn)入廢水。這種掛膜方法需要菌種及污泥數(shù)量大,而且由于營養(yǎng)物缺乏,代謝產(chǎn)物積累,因而成膜時(shí)間較長,一般需要10d。另一種掛膜法是連續(xù)法,即菌液和污泥循環(huán)1~2次后即連續(xù)進(jìn)水,并使進(jìn)水量逐步增大。這種掛膜法由于營養(yǎng)物供應(yīng)好,只要控制掛膜液的流速(在轉(zhuǎn)盤中控制轉(zhuǎn)速),以保證微生物的吸附。在塔式濾池中掛膜時(shí)的水力負(fù)荷可采用4~7m3/(m2.d),約為正常運(yùn)行的50%~70%,待掛膜后再逐步提高水力負(fù)荷至滿負(fù)荷。
在各種形式的生物膜處理設(shè)施中,生物接觸氧化池和塔式生物濾池由于具有曝氣系統(tǒng),而且填料量和填料空隙均較大,可以使用連續(xù)掛膜法,而普通生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤等設(shè)施適于使用閉路循環(huán)法。掛膜過程中回流沉淀池出水和池底污泥可促進(jìn)掛膜早日完成。
對(duì)于生活污水、城市污水或混有較大比例生活污水的工業(yè)廢水可以采用連續(xù)法。對(duì)于不易生物降解的工業(yè)廢水,尤其使用普通生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤等設(shè)施處理時(shí),為了保證掛膜的順利進(jìn)行、可以通過預(yù)先培養(yǎng)和馴化相應(yīng)相應(yīng)的活性污泥,然后再投加到生物膜處理系統(tǒng)中進(jìn)行掛膜,也就是分步掛膜。通常的做法是先將生活污水或其與工業(yè)廢水的混合污水培養(yǎng)出活性污泥,然后將該污泥與工業(yè)廢水一起放入一個(gè)循環(huán)池內(nèi),再用泵投入生物膜反應(yīng)器中,出水和沉淀污泥均回流到循環(huán)池。循環(huán)運(yùn)行形成生物膜后,通水運(yùn)行,并加入要處理的工業(yè)廢水??上韧杜?0%的工業(yè)廢水,分析進(jìn)出水的水質(zhì),生物膜具有一定處理效果后,再逐步加大工業(yè)廢水的比例,直到全部都是工業(yè)廢水為止。也可以用摻有少量(20%)工業(yè)水的生活污水直接培養(yǎng)生物膜,掛膜成功后再逐步加大工業(yè)廢水的比例,直到全部都是工業(yè)廢水為止。
為了能盡量縮短掛膜時(shí)間,應(yīng)保證掛膜營養(yǎng)液及污泥量具有適宜細(xì)菌生長的pH值、溫度、營養(yǎng)比等,尤其是氨磷等營養(yǎng)元素的數(shù)量必須充足(可按進(jìn)水CODcr:N:P=100:5:1估算)。
在掛膜過程中,應(yīng)經(jīng)常采樣進(jìn)行顯微鏡檢驗(yàn),觀察生物相的變化。掛膜馴化后,系統(tǒng)即可進(jìn)入試運(yùn)轉(zhuǎn),測定生物膜反應(yīng)設(shè)備的工作運(yùn)行條件,并在條件下轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。
在生物膜培養(yǎng)掛膜期間,由于剛長成的生物膜適應(yīng)能力較差,往往會(huì)出現(xiàn)膜狀污泥大量脫落的現(xiàn)象,這可以說是正常的,尤其是采用工業(yè)廢水進(jìn)行馴化時(shí),脫落現(xiàn)象會(huì)更嚴(yán)重。在正常運(yùn)行階段,膜大量脫落是不正常的。產(chǎn)生大量脫膜的主要原因是進(jìn)水水質(zhì)發(fā)生了變化,如抑制性或有毒污染物的含量突然升高或pH值發(fā)生突變等,解決辦法是改善進(jìn)水水質(zhì)。
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